[發明專利]一種可人機共存的體外新冠病毒光學消殺方法

在審

• 申請號: 202010550708.X
• 申請日: 2020-06-16
• 公開（公告）號: CN111870729A
• 公開（公告）日: 2020-11-03
• 發明（設計）人: 楊樹明;田鵬飛;李國卿;劉勇;劉濤;胡鵬宇
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: A61L9/20
• 分類號: A61L9/20
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 高博

本發明公開了一種可人機共存的體外新冠病毒光學消殺方法，首先根據紫外光對新型冠狀病毒氣溶膠的殺毒效果進行光源選型設計和加工；然后根據光觸媒網膜在特定波段和能量的紫外光照射下會與病毒產生強氧化反應的特點進行光觸媒選型和設計加工；最后根據新冠病毒消殺裝置的使用場景設計光學消殺復合模塊，并在風道頂部設有避免紫外光泄漏的機械結構，保證在進行空間殺菌消毒時人可以同時存在。本發明可作為當下空氣凈化器和主流空調的核心消殺毒模組進行使用，具有成本可控，環境友好，對新冠病毒的殺毒效率高以及人機共存的優點。

技術領域

本發明屬于消毒滅菌技術領域，具體涉及一種可人機共存的體外新冠病毒光學消殺方法。

背景技術

新型冠狀病毒屬于嵌套病毒目，冠狀病毒科，屬于單鏈RNA病毒。新型冠狀病毒有包膜，顆粒呈圓形或者橢圓形，常為多形性，直徑60～140nm。其基因特征與SARS-CoV和MERS-CoV有明顯區別。目前研究與蝙蝠SARS樣冠狀病毒同源性達85％以上。到目前為止，還沒有專門用于預防和治療冠狀病毒的特效藥物，僅能通過非特異性治療干預措施來預防嚴重的并發癥，降低重癥發病率和死亡率。對冠狀病毒理化特性的認識多來自對SARS-CoV和MERS-CoV的研究。病毒對紫外線和熱敏感，56℃30分鐘、乙醚、75％乙醇、含氯消毒劑、過氧乙酸和氯仿等脂溶劑均可有效滅活病毒，氯己定不能有效滅活病毒。

以中心波長253.7nm為代表的紫外輻射對細菌和病毒具有廣譜殺滅作用，其有效性在SARS病毒上得到了試驗驗證，理論上，基于紫外輻射的核酸破壞作用，一定劑量的紫外輻射可殺滅2019新型冠狀病毒，在無人條件下使用紫外殺菌燈，其殺菌消毒作用可通過破壞傳播途徑的方式達到傳染防護目的。可見，通過輻照方法破壞病毒RNA結構是從物理角度滅活病毒的重要思路。

紫外線殺菌消毒原理是利用適當波長的紫外線破壞微生物機體細胞中的脫氧核糖核酸或核糖核酸的分子結構，造成生長性細胞死亡和或再生性細胞死亡，達到殺菌消毒的效果。經試驗，紫外線殺菌的有效波長范圍可分為四個不同的波段UVA(400～315nm)、UVB(315～280nm)、UVC(280～200nm)和真空紫外線(200～100nm)。就殺菌速度而言，UVC處于微生物吸收峰范圍之內，可在1s之內通過破壞微生物的DNA結構殺死病毒和細菌，而UVA和UVB由于處于微生物吸收峰范圍之外，殺菌速度很慢，往往需要數小時才能起到殺菌作用。因此，紫外線消毒實際上就是指UVC消毒。紫外線的穿透能力很弱，無法穿透大部分的透明玻璃及塑料，但對人體的傷害很大，短時間照射即可灼傷皮膚，長期或高強度照射還會造成皮膚癌，因此從結構上進行設計可以避免紫外光泄漏，達到光學消殺模組與人類共處一室的目的。相比較傳統的汞燈紫外線光源，現在新型的紫外LED光源具有小巧便攜、環保安全和易于設計等優點。目前市場上高端的深紫外LED產品仍主要以日本、韓國廠商為主，不過越來越多的國內半導體公司開始關注深紫外行業，進行了深度布局。

光觸媒是利用光能進行催化反應的催化劑。隨著納米二氧化鈦制備技術的發展，以二氧化鈦為觸媒的材料在應用研究上取得突破。光觸媒材料不僅在環境凈化中具有廣泛應用價值，也可被用在除菌消毒，腫瘤治療等領域。已有研究表明，將大腸桿菌涂在具有氧化鈦涂層的培養皿，紫外照射1h后細菌能夠100％被殺死，而在沒有氧化鈦涂層培養皿中的對照組細菌，紫外照射4h后細菌仍有50％存活，可見光觸媒可以較大程度增強紫外輻照病毒消殺效果。

發明內容

本發明所要解決的技術問題在于針對上述現有技術中的不足，提供一種可人機共存的體外新冠病毒光學消殺方法，通過深紫外光源和光觸媒復合結構實現空氣中懸浮新冠病毒消殺功能，并可避免紫外線泄漏，與現有的空氣凈化器技術結合可以應用在醫院病房，教室，家庭以及商場等較為封閉的區域。

本發明采用以下技術方案：

一種可人機共存的體外新冠病毒光學消殺方法，采用深紫外線光源與光觸媒網膜配合，將空氣從深紫外線光源的金屬網狀孔隙中通過，分別受到深紫外光照射殺毒以及光觸媒網膜受光照射產生的氧化作用進行殺毒處理。